JPH051071Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、ドライエツチング装置に関し、特に
真空チヤンバ内に複数枚の被エツチング材を載置
棚に多段載置した状態でケミカルドライエツチン
グする構造をなすドライエツチング装置の改良に
係わる。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

半導体集積回路の製造においては、シリコン等
の半導体基板上に各種の膜を堆積した後、写真蝕
刻法により形成されたレジストパターン等をマス
クとして該膜を選択的にエツチングする工程が行
われている。かかるエツチングに使用される装置
としては、最近、マイクロ波プラズマにより反応
性ガスを励起し、生成したエツチングガスをプラ
ズマ発生器と分離された真空チヤンバに輸送し、
該チヤンバ内の被エツチング材と反応せしめてエ
ツチングするケミカルドライエツチング装置が開
発されている。こうしたエツチング装置は、第５
図に示す構造のものが知られている。即ち、図中
の１は真空チヤンバであり、該チヤンバ内には複
数枚の被エツチング材（例えばウエハ）２を平面
的に載置するための載置台３が配設されている。
前記チヤンバ１の上壁には、エツチングガスを前
記載置台３上のウエハ２に均一に導入するための
ガス分散管４が取着されており、かつ該分散管４
にはガス導入管５が連結されている。このガス導
入管５の途中には、石英ガラス管からなる放電管
６が被嵌されており、かつ該放電管６には導波管
７を通して高周波出力８を印加するとによりプラ
ズマを発生させるようになつている。また、前記
真空チヤンバ１の下面にはガス排出管９がマニホ
ールド１０を介して連結されており、かつ該ガス
排出管９には図示しない真空ポンプを連結されて
いる。

上述した装置において、載置台３の上に被エツ
チング材（ウエハ）３を載置し、ガス排出管９を
介して真空チヤンバ１の排気を行なう。この後、
ガス導入管５にCF₄等の反応性ガスを供給し、該
ガス導入管５の途中に配置した放電管６に導波管
７を通して高周波出力８を印加することによりガ
スプラズマを発生させ、前記反応性ガスを励起
し、そのエツチングガスを分散管４を通して真空
チヤンバ１内に供給して載置台３上のウエハ２の
エツチングを行なう。こうしたエツチングにおい
て、エツチング処理と、プラズマ発生とを別個の
室で行なうため、ウエハ２のプラズマ照射による
損傷を防止できるという利点を有する。

しかしながら、上述した装置では被エツチング
材２を平面的に並べて載置するため、１回のエツ
チング工程における処理枚数が少なく、生産効率
が低いという問題があつた。かかる問題は、被エ
ツチング材であるウエハの大口径化に伴つてより
顕著となる。なお、前記構造のエツチング装置で
処理枚数を増加させようとすると、真空チヤンバ
１が大型化し、設備費等の面で好ましくない。

このようなことから、本出願人は既に真空容器
内に被処理物を多段に載置する載置台を設けると
共に、該載置台の上記各被処理物の間に各被処理
物を仕切る遮蔽板を設けた構造のドライエツチン
グ装置（特願昭59−250117号）を提案した。こう
したエツチング装置では、被エツチング材間に遮
蔽板を配置することにより、被エツチング材から
放射される赤外線による輻射熱によつて上下に隣
接する被エツチング材が相互に加熱されるのを阻
止し、被エツチング材の温度上昇に伴うエツチン
グの不均一化を抑制し、複数枚の被処理物を一度
にエツチングできる。しかしながら、かかるドラ
イエツチング装置はエツチングガスをガス導入管
を通して直接真空容器内に導入して載置棚に多段
に載置された複数枚の被処理物をエツチングする
ため、エツチングガスが各被処理物に均一に流れ
ず、載置棚の被処理物の位置によりエツチング度
合が変動して均一なエツチングがなされないとい
う不都合があつた。

〔考案の目的〕

本考案は、載置棚に多段に載置された複数枚の
被エツチング材間でのエツチングの均一性を向上
したドライエツチング装置を提供しようとするも
のである。

〔考案の概要〕

本考案は、真空チヤンバ内に設けられ、被エツ
チング材を多段に載置するための載置棚と、この
載置棚の前記被エツチング材の間に設けられ、各
被エツチング材を仕切るための遮蔽板と、前記チ
ヤンバの側壁に導入口が前記載置棚に載置された
被エツチング材の面方向に位置するように設けら
れ、反応性ガスをプラズマ励起して生成したエツ
チングガスを前記チヤンバ内に導入するためのガ
ス導入管と、このガス導入管の途中に介装され、
該導入管を流通する反応性ガスをプラズマ励起す
るためのプラズマ発生器と、前記チヤンバの側壁
に排出口が前記導入口と対向して位置するように
設けられたガス排出管と、前記チヤンバ内の前記
ガス導入管の導入口部付近に設けられた第１の分
散板と、前記チヤンバ内の前記第１分散板と前記
載置棚の間に配置され、多数の通気孔を有する第
２の分散板とを具備したことを特徴とするドライ
エツチング装置である。

上述した本考案によれば、エツチングガスをガ
ス導入管から真空チヤンバ内の載置棚に多段に載
置された被エツチング材を通して前記導入管の導
入口と対向して排出口が開口された排出管より排
気して各被エツチング材をエツチングする際、前
記エツチングガスを前記導入管の導入口付近に設
けた第１の分散板で周辺に分散させ、更に第１の
分散板と前記載置棚の間に配置した第２の分散板
の多数の通気孔を通過させることによつて、エツ
チングガスを前記載置棚に載置された複数枚の被
エツチング材に均一に流すことができる。また、
前記載置棚の被エツチング材間に遮蔽板を配置す
ることによつて、上下に隣接する被エツチング材
間の熱干渉を抑制することができる。従つて、前
記載置棚に載置された複数枚の被エツチング材の
面内及び被エツチング材間での均一エツチングを
行うことが可能なドライエツチング装置を得るこ
とができる。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。

図中の１１は、真空チヤンバであり、このチヤ
ンバ１１の中心には該チヤンバ１１の下面から貫
通されたシヤフト１２に軸着された支持台１３が
回転可能に配置されている。前記シヤフト１２の
チヤンバ１１の外に位置する部分には軸受１４が
設けられ、かつ該シヤフト１２の下端はモータ１
５の駆動軸１６とベルト１７を介して枢着されて
いる。また、前記支持台１３上には第２図に示す
載置棚１８が設置されている。この載置棚１８
は、一側面が開口され三側面に支持板１９を有
し、かつ各支持板１９の内側面には複数の溝２０
が上下方向に形成されている。これら溝２０に
は、一段置きにアルミニウム製の遮蔽板２１が設
置されている。前記チヤンバ１１の左側壁には、
エツチングガスを導入するためのガス導入管２２
が前記載置棚１８に多段に載置される被エツチン
グ材の面方向に導入口を位置させるように設けら
れている。このガス導入管２２の途中には、図示
しない石英ガラス管からなる放電管が被嵌されて
おり、かつ該放電管には図示しない導波管を通し
て高周波出力を印加することによりプラズマを発
生させるようになつている。前記チヤンバ１１の
右側壁には、ガス排出管２３が排出口を前記ガス
導入管２２の導入口と対向して位置させるように
設けられている。これらガス導入管２２及びガス
排出管２３のチヤンバ１１の導入口及び排出口付
近には、それぞれ第３図に示すように円板状をな
す第１の分散板２４，２４が支柱２５を介してチ
ヤンバ１１の側面と略平行となるように配設され
ている。また、前記第１の分散板２４，２４と前
記支持台３との間には第２の分散板２６，２６が
前記チヤンバ１１の側面と略平行となるように配
設されている。これら第２の分散板２６，２６
は、第４図に示すように上下方向に多数の通気孔
としてのスリツト２７が開口されており、かつ各
スリツト２７は前記支持台１３上に設置される載
置棚１８の被エツチング材に対向するように形成
されている。

次に、本考案のドライエツチング装置の作用を
説明する。

まず、被エツチング材（例えばウエハ）２８を
第２図に示すように載置棚１８の遮蔽板２１間の
溝２０に挿入設置した後、該載置棚１８をチヤン
バ１１の支持台１３上に設置し、ガス排出管９を
介して真空チヤンバ１の排気を行なう。この後、
ガス導入管２２にCF₄等の反応性ガスを供給し、
該ガス導入管２２の途中に配置した放電管に導波
管（いずれも図示せず）を通して高周波出力を印
加することによりガスプラズマを発生させ、前記
反応性ガスを励起し、そのエツチングガスをガス
導入管２２を通して真空チヤンバ１１内に導入す
る。この際、ガス導入管２２のチヤンバ１１入口
付近には円板形状をなす第１の分散板２４が配置
されているため、エツチングガスは矢印Ａに示す
ように第１の分散板２４に当り、上面、下面及び
側面の四方に分散される。なお、分散されたエツ
チングガスの一部は前記第１の分散板２４の背面
側に回り込む。こうして分散されたエツチングガ
スは、多数のスリツト２７を有する第２の分散板
２６に導かれるが、各スリツト２７は第２図に示
す載置棚１８に多段に設置されたウエハ２８に対
向して形成されているため、エツチングガスは各
スリツト２７を通して多段のウエハ２８に均一に
供給される。その結果、載置棚１８のウエハ２８
の位置によりエツチング度合が変動することな
く、均一なエツチングを行なうことができる。か
かる載置棚１８に複数枚載置したウエハ２８のエ
ツチングに際しても既述の如く、ウエハ２８から
放射される赤外線による輻射熱によつて上下に隣
接するウエハ２８が相互に加熱されるのを遮蔽板
２１で阻止し、ウエハ２８の温度上昇に伴うエツ
チングの不均一化を抑制し、複数枚のウエハ２８
を一度にエツチングできる。

また、上記実施例に示すようにガス排出管２３
の入口付近に第１の分散板２４を設け、かつ該第
１の分散板２４と支持台１３の間に第４図に示す
多数のスリツト２７を有する第２の分散板２６を
配置することにより、ガス排出管２３からの排気
により前記エツチングガスの流れをより分散性よ
く載置棚１８の複数枚のウエハ２８に供給でき、
一層均一なエツチングを遂行できる。

なお、上記実施例ではアルミニウム製の遮蔽板
を使用したが、これに限定されず、石英ガラスの
遮蔽板や弗素樹脂でコーテイングした金属からな
る遮蔽板を使用してもよい。

上記実施例では、ガス導入管及びガス排出管の
両方の入口付近に第１の分散板を配置し、それら
第１の分散板と支持台の間に第２の分散板を夫々
配置したが、これに限定されず、ガス導入管側の
みに第１、第２の分散板を設けても充分均一エツ
チングを行なうことができる。

上記実施例では、第２の分散板の通気孔をスリ
ツトとしたが、スリツトの代わりにパンチング等
が開口された穴で通気孔を形成してもよい。

〔考案の効果〕

以上詳述した如く、本考案によればガス導入管
から真空チヤンバ内に導入されたエツチングガス
を第１の分散板で周辺に分散させ、更に多数の通
気孔を有する第２の分散板を通過させることによ
つて、エツチングガスを載置棚に多段に載置され
た複数枚の被エツチング材に均一に流すことが可
能となり、ひいては各被エツチング材を均一エツ
チングし得る量産性の高いドライエツチング装置
を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すエツチング装
置の断面図、第２図は第１図の真空チヤンバ内に
装填される載置棚の要部断面図、第３図は第１図
図示のドライエツチング装置に使用される第１の
分散板を示す斜視図、第４図は第１図図示のドラ
イエツチング装置に使用される第２の分散板を示
す斜視図、第５図は従来のドライエツチング装置
を示す概略図である。 １１……真空チヤンバ、１３……支持台、１８
……載置棚、２１……アルミニウム製の遮蔽板、
２２……ガス導入管、２３……排出管、２４……
第１の分散板、２６……第２の分散板、２７……
スリツト、２８……被エツチング材（ウエハ）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空チヤンバ内に設けられ、被エツチング材を
   多段に載置するための載置棚と、この載置棚の前
   記被エツチング材の間に設けられ、各被エツチン
   グ材を仕切るための遮蔽板と、前記チヤンバの側
   壁に導入口が前記載置棚に載置された被エツチン
   グ材の面方向に位置するように設けられ、反応性
   ガスをプラズマ励起して生成したエツチングガス
   を前記チヤンバ内に導入するためのガス導入管
   と、このガス導入管の途中に介装され、該導入管
   を流通する反応性ガスをプラズマ励起するための
   プラズマ発生器と、前記チヤンバの側壁に排出口
   が前記導入口と対向して位置するように設けられ
   たガス排出管と、前記チヤンバ内の前記ガス導入
   管の導入口部付近に設けられた第１の分散板と、
   前記チヤンバ内の前記第１分散板と前記載置棚の
   間に配置され、多数の通気孔を有する第２の分散
   板とを具備したことを特徴とするドライエツチン
   グ装置。